¿Cómo se genera la elevación con alas simétricas?

Answer 1

Por ala simétrica, supongo que te estás refiriendo a un ala con perfiles simétricos .

Los perfiles simétricos son aquellos que tienen la misma forma debajo y encima de la línea del cable.

Lo opuesto al perfil simétrico sería un perfil curvado.

La fuerza aerodinámica es generada por el movimiento relativo del cuerpo con respecto al medio (aire en este caso). La fuerza aerodinámica tiene 2 componentes. El componente perpendicular a la velocidad de flujo libre es la elevación y el componente a lo largo de la velocidad de flujo libre es el arrastre.

La integración de la distribución de la presión sobre el ala genera la fuerza aerodinámica independientemente de si el ala está hecha de perfiles simétricos o perfiles curvados.

La diferencia importante entre los dos radica en lo que sucede en el ángulo de ataque cero.

En el ángulo de ataque cero, el perfil simétrico produce elevación cero, mientras que el perfil curva produce una elevación positiva.

En el caso de una superficie aerodinámica curvada, la curvatura misma provoca una distribución de presión que produce elevación incluso con un ángulo de ataque cero. Esto significa que el coeficiente de elevación en el ángulo de ataque cero (Clo) no es cero.

Por otro lado, el ala con perfil simétrico no produce elevación con ángulo de ataque cero, ya que la fuerza neta en la parte superior del ala cancela exactamente la fuerza neta en la parte inferior.

La curva de elevación (Coeficiente de elevación Cl vs ángulo de ataque alfa), por lo tanto, pasa a través del origen en caso de perfiles simétricos. Esto significa que el coeficiente de elevación en el ángulo de ataque cero (Clo) es cero.

Por lo tanto, el ala con perfil simétrico puede producir elevación solo cuando hay un ángulo de ataque.

Esto puede ser un problema durante el crucero, ya que el fuselaje debe colocarse en ángulo con respecto a la corriente libre para obtener una elevación suficiente de un ala con perfil simétrico.
Para mantener el fuselaje casi alineado con el flujo y al mismo tiempo obtener un ataque de ángulo de ángulo positivo, el ala se coloca en un ángulo de incidencia positivo con respecto a la línea de referencia del fuselaje.

Answer 2

La elevación se puede generar incluso con una placa plana, sin inclinación alguna, si se mantiene al flujo de aire dentro de un cierto rango de ángulos de ataque. La forma del ala no es el factor determinante en la elevación.

Las alas de los modelos de papel rígido son esencialmente placas planas delgadas, el tema de mucha discusión en los libros de texto de aerodinámica, pero no es la opción habitual para las alas de la vida real.

Los aerodinámicos ofrecen la explicación de este laico de por qué las placas planas delgadas hacen alas tan exitosas:

Un pequeño remolino sobre el borde de ataque (llamado “burbuja de separación”) crea el equivalente de un borde de ataque redondeado cuando la placa plana tiene un ángulo de ataque distinto de cero.

Luego, debido a que el aire cerca de la superficie del ala se ralentiza por la fricción de la superficie, carece de la energía para envolverse alrededor del borde posterior y formar una segunda burbuja allí. En cambio, se corta, habiendo sido desviado hacia abajo por el ala en ángulo. Esta desviación hacia abajo tiene, por su “reacción igual y opuesta”, elevación.

En el análisis final, el flujo alrededor de una placa plana delgada se parece mucho al flujo alrededor de un ala convencional. De hecho, un ala no necesita grosor, excepto para albergar combustible y estructura; mira una vela, que no es otra cosa que un ala muy curvada.

El camber está allí para extender el rango de ángulos de ataque en los que el ala puede operar; un ala plana se detiene en un ángulo de ataque de solo unos pocos grados.

Sin embargo, dentro de su rango operativo, un ala sin curvatura o grosor parece funcionar tan bien como cualquier otro.

Los perfiles simétricos se utilizan en aviones acrobáticos.

La búsqueda del aerodinámico de eficiencia, comportamiento de pérdida, problemas de estabilidad, flujo laminar, aumento de arrastre de la máquina y muchos otros factores dan como resultado varios tipos de perfiles asimétricos curvados.

Answer 3

Simétrica o no simétrica, la elevación en un ala se genera por la diferencia de presión entre la superficie superior e inferior del ala. Esta diferencia de presión se produce cuando el aire atraviesa la forma del ala del ala. Esto se basa en el concepto del teorema de Bernoulli.

Pero la mayor parte del levantamiento es causado por el ángulo de ataque (el ángulo en el que el aire se encuentra con el borde de ataque del ala).